FR2973522A1

FR2973522A1 - Optical module for panoramic vision device in e.g. airplane, has two mirrors formed by layers of reflective material and covering opposite surfaces of monolithic body, where one of mirrors comprises opening

Info

Publication number: FR2973522A1
Application number: FR1152792A
Authority: FR
Inventors: Gerard Boucourt; Gregoire Bastin; Chantal Cordier
Original assignee: Latecoere SA
Current assignee: Latecoere SA
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2012-10-05
Anticipated expiration: 2031-04-01
Also published as: FR2973522B1

Abstract

The module (20) has two mirrors (22, 23) formed by layers of reflective material and covering opposite surfaces of a monolithic body. The monolithic body (21) includes a transmitting surface (250) by which light rays (R-L) coming from an observed scene enter into the monolithic body toward a reflection surface (220). One of the mirrors comprises an opening (24) formed by another transmitting surface (240) of the monolithic body through which light rays reflected by the other mirror leave the monolithic body. Independent claims are also included for the following: (1) a method for manufacturing an optical module (2) a panoramic vision device.

Description

La présente invention appartient au domaine des dispositifs de vision panoramique. Plus particulièrement, la présente invention concerne un module optique pour dispositif de vision panoramique, un procédé de fabrication d'un module optique, ainsi qu'un dispositif de vision panoramique comportant un tel module optique. On connaît de nombreux dispositifs de vision panoramique, mis en oeuvre en particulier dans des systèmes de vidéosurveillance. Par exemple, on connait des dispositifs de vision panoramique comportant une caméra montée mobile autour d'au moins un axe, pour permettre une observation panoramique d'une scène par rotation de la caméra. Toutefois, de tels dispositifs de vision panoramique nécessitent des moyens mécaniques et électriques d'entrainement de la caméra, ainsi qu'un circuit de commande de ces moyens d'entrainement, qui s'avèrent complexes et nécessitent d'effectuer des opérations de maintenance régulières. The present invention belongs to the field of panoramic vision devices. More particularly, the present invention relates to an optical module for a panoramic vision device, a method of manufacturing an optical module, and a panoramic vision device comprising such an optical module. Many panoramic vision devices are known, implemented in particular in video surveillance systems. For example, there are known panoramic vision devices comprising a camera mounted movably around at least one axis, to allow a panoramic observation of a scene by rotation of the camera. However, such panoramic vision devices require mechanical and electrical drive means of the camera, and a control circuit of these drive means, which are complex and require regular maintenance operations .

En outre, de tels dispositifs de vision panoramique sont volumineux du fait de la présence desdits moyens d'entrainement, mais également du fait que la caméra doit pouvoir occuper différentes positions. Ainsi, de tels dispositifs de vision panoramique sont difficiles à miniaturiser et à intégrer de façon discrète dans un environnement à surveiller. In addition, such panoramic vision devices are bulky because of the presence of said drive means, but also because the camera must be able to occupy different positions. Thus, such panoramic vision devices are difficult to miniaturize and to integrate discretely in an environment to be monitored.

On connait également des dispositifs de vision panoramique dont la caméra est fixe par rapport à l'environnement à observer, comportant un système de deux miroirs dont les faces réfléchissantes sont montées en vis-à-vis, permettant de former une image panoramique d'une scène par double réflexion sur les miroirs. Also known are panoramic vision devices whose camera is fixed relative to the environment to be observed, comprising a system of two mirrors whose reflecting faces are mounted vis-à-vis, to form a panoramic image of a scene by double reflection on the mirrors.

Un tel dispositif de vision panoramique est par exemple connu de la demande de brevet FR N° 2 902 592, dont un exemple de réalisation est représenté sur la figure 1. La figure 1 représente un dispositif de vision panoramique comportant une caméra 10 montée fixe dans un premier miroir 11 creux en forme de dôme. Such a panoramic vision device is for example known from the patent application FR No. 2 902 592, an exemplary embodiment of which is shown in FIG. 1. FIG. 1 represents a panoramic vision device comprising a camera 10 fixedly mounted in a first hollow mirror 11 in the form of a dome.

Une ouverture 12 au point le plus bas du premier miroir 11 sur la figure 1 permet à la caméra 10 de recevoir les rayons lumineux. Le dispositif de vision panoramique de la figure 1 comporte également un second miroir 13, porté par un support non représenté, agencé directement en dessous de l'ouverture 12. La face réfléchissante du second miroir 13 est dirigée vers la face réfléchissante du premier miroir 11. Des rayons lumineux RL issus de l'environnement observé sont dirigés par le premier miroir 11 vers le second miroir 13, qui les réfléchit à son tour en direction de l'ouverture 12, vers la caméra 10. Les dispositifs de vision panoramique à caméra fixe du type représenté sur la figure 1 peuvent théoriquement être plus facilement miniaturisés que les dispositifs à caméra mobile. Toutefois, de tels dispositifs de vision panoramique nécessitent d'avoir un positionnement très précis du premier miroir 11 par rapport au second miroir 13. On comprend en effet que si le second miroir 13 n'est pas positionné de façon suffisamment précise par rapport au premier miroir 11, le champ de vision s'en trouvera modifié et la résolution dans certaines directions fortement dégradée. En outre, des chocs éventuels sur le support du second miroir 13 pourront en modifier la position par rapport au premier miroir 11. Ce problème de positionnement précis du premier miroir 11 et du second miroir 13 s'avère d'autant plus critique lorsque l'on cherche à miniaturiser le dispositif de vision panoramique. En effet, plus les dimensions des miroirs diminuent, et plus l'erreur de positionnement admise diminue. An opening 12 at the lowest point of the first mirror 11 in Figure 1 allows the camera 10 to receive the light rays. The panoramic vision device of FIG. 1 also comprises a second mirror 13, carried by a support, not shown, arranged directly below the opening 12. The reflecting face of the second mirror 13 is directed towards the reflecting face of the first mirror 11 RL light rays from the observed environment are directed by the first mirror 11 to the second mirror 13, which in turn reflects them towards the opening 12, to the camera 10. The devices for panoramic vision camera Fixed type of the type shown in Figure 1 can theoretically be more easily miniaturized than mobile camera devices. However, such panoramic vision devices require a very precise positioning of the first mirror 11 with respect to the second mirror 13. It is understood that if the second mirror 13 is not positioned sufficiently accurately with respect to the first mirror 11 mirror 11, the field of vision will be modified and the resolution in some directions greatly degraded. In addition, possible shocks on the support of the second mirror 13 may change its position relative to the first mirror 11. This problem of precise positioning of the first mirror 11 and the second mirror 13 proves even more critical when the we seek to miniaturize the panoramic vision device. Indeed, the smaller the dimensions of the mirrors, and the more the positioning error admitted decreases.

La présente invention a pour objectif de fournir une solution aux problèmes susmentionnés, ainsi qu'à d'autres problèmes des dispositifs de vision panoramique actuels. Plus particulièrement, la présente invention vise à fournir une solution qui permette d'assurer un positionnement précis des miroirs d'un dispositif de 25 vision panoramique à double réflexion. A cet effet, et selon un premier aspect, la présente invention concerne un module optique de dispositif de vision panoramique, comportant un premier miroir et un second miroir agencés en regard l'un de l'autre, ledit premier miroir étant apte à réfléchir des rayons lumineux issus d'une scène en direction du 30 second miroir, ledit second miroir étant apte à réfléchir lesdits rayons lumineux en direction d'une ouverture du premier miroir. Plus particulièrement, le module optique comporte un corps monolithique en matériau transparent, le premier miroir et le second miroir étant formés par des couches de matériau réfléchissant couvrant des surfaces opposées dudit corps monolithique, respectivement une première surface de réflexion et une seconde surface de réflexion. En outre, le corps monolithique comporte une première surface de transmission par laquelle des rayons lumineux issus de la scène observée peuvent entrer dans le corps monolithique en direction de la première surface de réflexion. L'ouverture du premier miroir est quand à elle formée par une seconde surface de transmission du corps monolithique par laquelle des rayons lumineux réfléchis par le second miroir peuvent sortir du corps monolithique. Suivant des modes particuliers de réalisation, le module optique comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - le corps monolithique est en polyméthacrylate de méthyle, - le premier miroir et le second miroir sont formés par des couches de métal, de préférence de l'argent ou de l'aluminium, - les couches de métal, formant le premier miroir et le second miroir, sont couvertes, du côté opposé au corps monolithique, d'une couche de protection contre la corrosion, - la première surface de transmission est couverte d'une couche de réduction de la réflexion de rayons lumineux, - le module optique est à symétrie de révolution. Selon un second aspect, la présente invention concerne un procédé de fabrication d'un module optique selon l'invention, comportant les étapes de : - fabrication du corps monolithique en matériau transparent, - usinage du corps monolithique pour former la première surface de réflexion, de forme complémentaire d'une forme prédéfinie du premier miroir, et pour former la seconde surface de réflexion, de forme complémentaire d'une forme prédéfinie du second miroir, - dépôt d'une couche de matériau réfléchissant sur la première surface de réflexion et la seconde surface de réflexion, pour former respectivement le premier miroir et le second miroir. Suivant des modes particuliers de mise en oeuvre, le procédé de fabrication comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : - au cours de l'étape d'usinage pour former la première surface de réflexion et la seconde surface de réflexion, on forme également la première surface de transmission et la seconde surface de transmission au moyen du même dispositif d'usinage, - le corps monolithique est usiné au moyen d'une tête d'usinage à diamant, - le dépôt d'une couche de matériau réfléchissant sur la première surface de réflexion et la seconde surface de réflexion est effectué par métallisation sous vide, Selon un troisième aspect, la présente invention concerne un dispositif de vision panoramique comportant : - un module optique selon l'invention, 15 - une caméra apte à acquérir au moins une image suivant un chemin optique, ladite caméra étant agencée de sorte que la seconde surface de transmission et la seconde surface de réflexion du corps monolithique se trouvent sur le chemin optique de ladite caméra. De préférence, la caméra est sensible dans une bande de longueurs 20 d'ondes visibles et/ou dans une bande de longueurs d'ondes infrarouges. Selon un quatrième aspect, la présente invention concerne un aéronef, comportant un dispositif de vision panoramique selon l'invention. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple nullement limitatif, et faite en se référant aux figures 25 qui représentent : - Figure 1 : déjà décrite, une représentation schématique d'un dispositif de vision panoramique à caméra fixe selon l'art antérieur, - Figure 2: une représentation schématique d'une coupe d'un module optique selon un exemple de réalisation de l'invention, 30 - Figures 3a et 3b : des représentations schématiques de vues de faces opposées du module optique de la figure 2, - Figure 4 : une représentation schématique d'un dispositif de vision panoramique comportant le module optique de la figure 2, 10 - Figure 5: un diagramme illustrant les principales étapes d'un procédé de fabrication du module optique de la figure 2. La présente invention concerne un module optique 20 de dispositif de vision panoramique, un dispositif 30 de vision panoramique comportant un tel module optique 20, ainsi qu'un procédé de fabrication d'un tel module optique. Par « panoramique », on entend que le module optique 20 et le dispositif 30 de vision panoramique permettent d'avoir un champ de vision de largeur angulaire supérieure à 120 degrés. Dans des modes préférés de réalisation, le module optique 20 et le dispositif 30 de vision panoramique présentent avantageusement un très large champ de vision, de largeur angulaire supérieure à 240 degrés. Le module optique 20 et le dispositif 30 de vision panoramique trouvent une application particulièrement avantageuse, bien que nullement limitative, dans le domaine aéronautique lorsqu'ils sont embarqués dans un aéronef (avion, hélicoptère, drone, etc.). Le module optique 20 et le dispositif 30 de vision panoramique peuvent être mis en oeuvre pour observer l'intérieur de l'aéronef ou l'extérieur de l'aéronef. La figure 2 représente une coupe d'un mode préféré de réalisation d'un module optique 20 selon l'invention. The present invention aims to provide a solution to the aforementioned problems, as well as other problems of current panoramic vision devices. More particularly, the present invention aims to provide a solution which allows precise positioning of the mirrors of a dual reflection panoramic vision device. For this purpose, and according to a first aspect, the present invention relates to a panoramic vision device optical module, comprising a first mirror and a second mirror arranged facing one another, said first mirror being able to reflect light rays from a scene towards the second mirror, said second mirror being able to reflect said light rays in the direction of an opening of the first mirror. More particularly, the optical module comprises a monolithic body of transparent material, the first mirror and the second mirror being formed by layers of reflective material covering opposite surfaces of said monolithic body, respectively a first reflection surface and a second reflection surface. In addition, the monolithic body has a first transmission surface by which light rays from the observed scene can enter the monolithic body in the direction of the first reflection surface. The opening of the first mirror is when it is formed by a second transmission surface of the monolithic body by which light rays reflected by the second mirror can leave the monolithic body. According to particular embodiments, the optical module comprises one or more of the following characteristics, taken separately or in any technically possible combination: the monolithic body is made of polymethylmethacrylate, the first mirror and the second mirror are formed; by layers of metal, preferably silver or aluminum, - the metal layers, forming the first mirror and the second mirror, are covered, on the opposite side to the monolithic body, with a protective layer against corrosion, - the first transmission surface is covered with a reduction layer of the reflection of light rays, - the optical module is symmetrical of revolution. According to a second aspect, the present invention relates to a method of manufacturing an optical module according to the invention, comprising the steps of: - manufacture of the monolithic body made of transparent material, - machining of the monolithic body to form the first reflection surface, of complementary shape to a predefined shape of the first mirror, and to form the second reflection surface of complementary shape to a predefined shape of the second mirror, - deposition of a layer of reflective material on the first reflection surface and the second reflection surface, to respectively form the first mirror and the second mirror. According to particular embodiments, the manufacturing method comprises one or more of the following characteristics, taken individually or in any technically possible combination: during the machining step to form the first reflection surface and the second reflection surface, the first transmission surface and the second transmission surface are also formed by means of the same machining device; the monolithic body is machined by means of a diamond machining head; depositing a layer of reflective material on the first reflection surface and the second reflection surface is made by vacuum metallization. According to a third aspect, the present invention relates to a panoramic vision device comprising: an optical module according to invention, a camera capable of acquiring at least one image along an optical path, said camera being arranged so that the conde transmission surface and the second reflection surface of the monolithic body are on the optical path of said camera. Preferably, the camera is sensitive in a band of visible wavelengths and / or in an infrared wavelength band. According to a fourth aspect, the present invention relates to an aircraft, comprising a panoramic vision device according to the invention. The invention will be better understood on reading the following description, given by way of non-limiting example, and with reference to FIGS. 25 which represent: FIG. 1: already described, a schematic representation of a vision device fixed camera panorama according to the prior art, - Figure 2: a schematic representation of a section of an optical module according to an exemplary embodiment of the invention, 30 - Figures 3a and 3b: schematic representations of views of faces FIG. 4 is a schematic representation of a panoramic vision device comprising the optical module of FIG. 2; FIG. 5 is a diagram illustrating the main steps of a method of manufacturing the optical module of FIG. FIG. 2. The present invention relates to an optical module 20 for a panoramic vision device, a panoramic vision device 30 comprising such an optical module 20, and a method of manufacturing such an optical module. By "panoramic" is meant that the optical module 20 and the panoramic vision device 30 allow to have a field of view of angular width greater than 120 degrees. In preferred embodiments, the optical module 20 and the panoramic vision device 30 advantageously have a very wide field of view, with an angular width greater than 240 degrees. The optical module 20 and the panoramic vision device 30 find a particularly advantageous application, although in no way limiting, in the aeronautical field when they are embedded in an aircraft (aircraft, helicopter, drone, etc.). The optical module 20 and the panoramic vision device 30 can be used to observe the interior of the aircraft or the outside of the aircraft. FIG. 2 represents a section of a preferred embodiment of an optical module 20 according to the invention.

Le module optique 20 est du type comportant un premier miroir 22 et un second miroir 23 agencés en regard l'un de l'autre. Le premier miroir 22 et le second miroir 23 sont agencés l'un par rapport à l'autre de sorte que les rayons lumineux issus d'une scène observée dans le champ de vision sont réfléchis par le premier miroir 22 en direction du second miroir 23, qui renvoie les rayons lumineux en direction d'une ouverture 24 du premier miroir 22. Plus particulièrement, le module optique 20 comporte un corps monolithique 21, réalisé dans un matériau transparent. Par « corps monolithique », on entend un corps plein fabriqué en une pièce d'un même matériau. Des surfaces opposées du corps monolithique 21 sont couvertes d'une couche 25 en matériau réfléchissant formant le premier miroir 22 et le second miroir 23. Une première surface de réflexion 220 est couverte par une couche 25 de matériau réfléchissant pour former le premier miroir 22, et une seconde surface de réflexion 230 est couverte par une couche 25 de matériau réfléchissant pour former le second miroir 23. Le corps monolithique 21 comporte également une première surface de transmission 250, non couverte de matériau réfléchissant, et adaptée à permettre l'entrée de rayons lumineux dans le corps monolithique 21. L'ouverture 24 du premier miroir 22 est formée par une seconde surface de transmission 240 du corps monolithique 21, non couverte de matériau réfléchissant, et adaptée à permettre la sortie de rayons lumineux du corps monolithique 21. Le principe de fonctionnement du module optique 20 selon l'invention est sensiblement le même que celui des dispositifs de vision panoramique à double miroir de l'art antérieur. Ainsi, des rayons lumineux RL, provenant d'un environnement à observer sont réfléchis par le premier miroir 22 vers le second miroir 23, qui renvoie lesdits rayons lumineux en direction de l'ouverture 24 vers une caméra 40 (représentée sur la figure 4). Toutefois, avant d'être réfléchis par le premier miroir 22, les rayons lumineux pénètrent dans le corps monolithique 21 par la première surface de transmission 250, se propagent à l'intérieur du corps monolithique jusqu'à la première surface de réflexion 220 où ils sont renvoyés par le premier miroir 22 vers l'intérieur du corps monolithique 21. Les rayons lumineux se propagent ensuite vers la seconde surface de réflexion 230 où ils sont renvoyés par le second miroir 23 vers l'intérieur du corps monolithique 21. Les rayons lumineux se propagent ensuite vers la seconde surface de transmission 240 où ils sortent du corps monolithique 21 par l'ouverture 24. On comprend donc que, du fait que le premier miroir 22 et le second miroir 23 sont réalisés par des couches 25 de matériau réfléchissant couvrant des surfaces d'un même corps monolithique 21, les positions et les formes des premier miroir 22 et second miroir 23 sont déterminées par les positions et les formes de la première surface de réflexion 220 et de la seconde surface de réflexion 230, qui sont figées par la forme globale du corps monolithique 21. Ainsi, la position du premier miroir 22 par rapport au second miroir 23 ne sera pas modifiée par un choc sur le module optique 20, ou sur un dispositif 30 de vision panoramique intégrant ledit module optique. Si la première surface de réflexion 220 et la seconde surface de réflexion 230 sont formées par usinage du corps monolithique 21, la précision des opérations d'usinage déterminera non seulement la précision sur les formes de la première surface de réflexion 220 et de la seconde surface de réflexion 230, mais également la précision de la position de ladite première surface de réflexion par rapport à ladite seconde surface de réflexion. La forme du premier miroir 22 est choisie au préalable de sorte à assurer que les rayons lumineux issus de la partie de la scène comprise dans le champ de vision prédéfini du module optique 20 sont renvoyés de sorte à former un faisceau convergent se propageant dans le corps monolithique en direction du second miroir 23. La forme du second miroir 23 est choisie au préalable de sorte à assurer que les rayons lumineux renvoyés par le premier miroir 22 sont 15 renvoyés en direction de l'ouverture 24. La forme de la première surface de transmission 250 est par exemple choisie au préalable de sorte à maximiser le champ collecté et focalisé par le premier miroir 22 et le second miroir 23 sur la seconde surface de transmission 240. 20 La forme de la seconde surface de transmission 240 est par exemple choisie au préalable de sorte à maximiser les rayons lumineux collectés correspondant au champ collecté par la première surface de transmission 250. Ainsi, la seconde surface de transmission 240 pourra être, dans certains modes de réalisation, de courbure différente de celle de la première surface de 25 réflexion 220. On comprend que les formes de la première surface de réflexion 220 (premier miroir 22) et de la seconde surface de réflexion 230 (second miroir 23) dépendent notamment du champ de vision prédéfini dans lequel une image doit pouvoir être acquise, mais également d'autres paramètres. De plus, les 30 formes de la première surface de transmission 250 et de la seconde surface de transmission 240 influent également sur la propagation des rayons lumineux, et dépendent notamment de l'indice de réfraction du matériau transparent dans lequel est fabriqué le corps monolithique 21. The optical module 20 is of the type comprising a first mirror 22 and a second mirror 23 arranged facing one another. The first mirror 22 and the second mirror 23 are arranged relative to each other so that light rays from a scene observed in the field of view are reflected by the first mirror 22 towards the second mirror 23 , which returns the light rays in the direction of an opening 24 of the first mirror 22. More particularly, the optical module 20 comprises a monolithic body 21, made of a transparent material. By "monolithic body" is meant a solid body made of a piece of the same material. Opposite surfaces of the monolithic body 21 are covered with a layer 25 of reflective material forming the first mirror 22 and the second mirror 23. A first reflection surface 220 is covered by a layer 25 of reflective material to form the first mirror 22, and a second reflection surface 230 is covered by a layer 25 of reflective material to form the second mirror 23. The monolithic body 21 also comprises a first transmission surface 250, not covered with reflective material, and adapted to allow the entry of light rays in the monolithic body 21. The opening 24 of the first mirror 22 is formed by a second transmission surface 240 of the monolithic body 21, not covered with reflective material, and adapted to allow the output of light rays from the monolithic body 21. The operating principle of the optical module 20 according to the invention is substantially the same as that of the available dual-mirror panoramic vision devices of the prior art. Thus, light rays RL originating from an environment to be observed are reflected by the first mirror 22 towards the second mirror 23, which reflects the light rays towards the opening 24 towards a camera 40 (shown in FIG. 4) . However, before being reflected by the first mirror 22, the light rays penetrate the monolithic body 21 by the first transmission surface 250, propagate inside the monolithic body to the first reflection surface 220 where they are returned by the first mirror 22 to the interior of the monolithic body 21. The light rays then propagate towards the second reflection surface 230 where they are returned by the second mirror 23 towards the inside of the monolithic body 21. The light rays then propagate towards the second transmission surface 240 where they emerge from the monolithic body 21 through the aperture 24. It is therefore understood that, because the first mirror 22 and the second mirror 23 are made by layers 25 of reflective material covering surfaces of the same monolithic body 21, the positions and shapes of the first mirror 22 and second mirror 23 are determined by the positions and shapes of the first reflection surface 220 and the second reflection surface 230, which are fixed by the overall shape of the monolithic body 21. Thus, the position of the first mirror 22 relative to the second mirror 23 will not be modified by a shock on the optical module 20, or a panoramic vision device 30 incorporating said optical module. If the first reflection surface 220 and the second reflection surface 230 are formed by machining the monolithic body 21, the precision of the machining operations will determine not only the accuracy of the shapes of the first reflection surface 220 and the second surface 230, but also the accuracy of the position of said first reflection surface with respect to said second reflection surface. The shape of the first mirror 22 is chosen beforehand so as to ensure that the light rays coming from the part of the scene included in the predefined field of view of the optical module 20 are returned so as to form a convergent beam propagating in the body monolithic towards the second mirror 23. The shape of the second mirror 23 is chosen beforehand so as to ensure that the light rays reflected by the first mirror 22 are returned towards the opening 24. The shape of the first mirror 23 transmission 250 is for example pre-selected so as to maximize the field collected and focused by the first mirror 22 and the second mirror 23 on the second transmission surface 240. The shape of the second transmission surface 240 is for example selected at prior to maximizing the collected light rays corresponding to the field collected by the first transmission surface 250. Thus, the second surface In some embodiments, the transmission 240 may be of a different curvature from that of the first reflection surface 220. It will be understood that the shapes of the first reflection surface 220 (first mirror 22) and the second reflection surface 230 (second mirror 23) depend in particular on the predefined field of view in which an image must be able to be acquired, but also other parameters. In addition, the shapes of the first transmission surface 250 and the second transmission surface 240 also affect the propagation of the light rays, and in particular depend on the refractive index of the transparent material in which the monolithic body 21 is made. .

Toutefois, le choix des formes de ces surfaces, adaptées à une situation spécifique, met en oeuvre des opérations qui sortent du cadre de l'invention et qui sont considérées comme à la portée de l'homme du métier. En particulier, les formes de ces surfaces, en particulier de la première surface de réflexion 220 (premier miroir 22) et éventuellement de la seconde surface de réflexion 230 (second miroir 23), peuvent être choisies de sorte à réduire la distorsion dans l'image, pour avoir une vision proche de la vision humaine, tout en ayant un champ de vision panoramique. De manière générale, et tel que représenté sur la figure 2, le premier miroir 22 sera de forme convexe (la première surface de réflexion 220 étant par conséquent de forme concave, c'est-à-dire en creux vers l'intérieur du corps monolithique 21). Le second miroir 23 sera de préférence également de forme convexe (la seconde surface de réflexion 230 étant par conséquent de forme concave). Rien n'exclut, suivant d'autres exemples non représentés par des figures, d'avoir un second miroir 23 de forme plane. On a représenté sur la figure 2 des rayons lumineux RL issus de la scène à observer. On constate que le module optique 20 permet d'avoir un champ de vision panoramique dans le plan de coupe de la figure 2, c'est-à-dire de largeur angulaire supérieure à 120 degrés, par un choix approprié des formes du premier miroir 22 et du second miroir 23. De préférence, le champ de vision est également panoramique autour d'un axe X (visible sur la figure 2) du module optique 20. Ce sera par exemple le cas si le module optique 20 est à symétrie de révolution autour de l'axe X. Dans un tel cas, le champ de vision aura, autour de l'axe X, une largeur angulaire égale à 360 degrés. Les figures 3a et 3b représentent schématiquement des vues opposées du module optique 20, respectivement une vue de dessus (du côté du premier miroir 22) et une vue de dessous (du côté du second miroir 23), dans le cas où le module optique 20 est à symétrie de révolution d'axe X. However, the choice of shapes of these surfaces, adapted to a specific situation, implements operations outside the scope of the invention and which are considered within the reach of the skilled person. In particular, the shapes of these surfaces, in particular of the first reflection surface 220 (first mirror 22) and possibly of the second reflection surface 230 (second mirror 23), may be chosen so as to reduce the distortion in the image, to have a vision close to the human vision, while having a panoramic field of vision. In general, and as shown in FIG. 2, the first mirror 22 will be of convex shape (the first reflection surface 220 therefore being of concave shape, that is to say recessed towards the inside of the body monolithic 21). The second mirror 23 will preferably also be of convex shape (the second reflection surface 230 is therefore concave). Nothing excludes, according to other examples not shown in figures, to have a second mirror 23 of planar shape. FIG. 2 shows RL light rays from the scene to be observed. It can be seen that the optical module 20 makes it possible to have a panoramic field of view in the section plane of FIG. 2, that is to say with an angular width greater than 120 degrees, by a suitable choice of the shapes of the first mirror 22 and the second mirror 23. Preferably, the field of vision is also panoramic around an axis X (visible in FIG. 2) of the optical module 20. This will be the case, for example, if the optical module 20 is symmetrical with revolution in the X axis. In such a case, the field of vision will have, around the X axis, an angular width equal to 360 degrees. FIGS. 3a and 3b schematically represent opposite views of the optical module 20, respectively a top view (on the side of the first mirror 22) and a bottom view (on the side of the second mirror 23), in the case where the optical module 20 is symmetrical with X-axis revolution.

Dans l'exemple illustré par la figure 3a, l'ouverture 24 est entourée par le premier miroir 22. Le second miroir 23 est visible par transparence à travers l'ouverture 24. Dans l'exemple illustré par la figure 3b, le second miroir 23 est entouré par la première surface de transmission 250. Le premier miroir 22 est visible par transparence. Rien n'exclut, suivant d'autres exemples non illustrés par des figures, d'avoir un champ de vision panoramique de largeur angulaire inférieure à 360 degrés autour de l'axe X. Cela pourra par exemple être le cas si le premier miroir 22 et/ou le second miroir 23 ne sont pas à symétrie de révolution autour de l'axe X. Dans une variante préférée, le corps monolithique 21 est réalisé en polyméthacrylate de méthyle (connu également sous l'acronyme PMMA, de l'anglais « Polymethyl Methacrylate"). Rien n'exclut, suivant d'autres exemples de réalisation, d'utiliser d'autres types de matériaux transparents. L'utilisation de PMMA est avantageuse car ce matériau présente d'excellentes propriétés en termes de transmission de la lumière (supérieure à celle du verre). En outre, le PMMA est un matériau qui peut être façonné par usinage avec une très grande précision (inférieure à 100 nanomètres, voire inférieure à 10 nanomètres). Dans une variante préférée, les couches 25 de matériau réfléchissant, couvrant la première surface de réflexion 220 et la seconde surface de réflexion 230 (formant le premier miroir 22 et le second miroir 23), sont des couches de métal. De préférence, le métal utilisé est de l'argent ou de l'aluminium. De tels métaux sont avantageux car ils présentent une bonne réflectivité (95% pour l'argent, 90% pour l'aluminium). La réalisation du premier miroir 22 et du second miroir 23 en métal permet de mettre en oeuvre des procédés de métallisation connus de l'homme de l'art, tels que des procédés de métallisation sous vide. En outre, l'argent et l'aluminium sont des métaux qui, d'une part, permettent d'obtenir une bonne réflexion des rayons lumineux incidents et, d'autre part, sont adaptés à un dépôt par un procédé de métallisation sous vide. Avantageusement, les couches 25 de matériau réfléchissant, en particulier lorsqu'elles sont en métal, sont couvertes du côté opposé au corps monolithique, d'un couche de protection contre la corrosion. Par exemple, la protection contre la corrosion est assurée au moyen d'une couche d'oxyde de silicium. De préférence, la première surface de transmission 250 est couverte d'une couche de réduction de la réflexion des rayons lumineux, c'est-à-dire que ladite première surface de transmission est traitée antireflets. Ceci présente l'avantage d'améliorer la transmission des rayons lumineux vers l'intérieur du corps monolithique 21, et par conséquent d'améliorer la visibilité de la scène observée. Suivant d'autres exemples, la seconde surface de transmission 240 est également traitée antireflets. La figure 4 représente schématiquement un dispositif 30 de vision panoramique comportant un module optique 20 selon l'invention. Outre le module optique 20, le dispositif 30 de vision panoramique comporte également une caméra 40 adaptée à acquérir au moins une image suivant un chemin optique O. Tel que représenté sur la figure 4, la caméra 40 est agencée de sorte que la seconde surface de transmission 240 du corps monolithique 21 et la seconde surface de réflexion 230 se trouvent sur le chemin optique O de ladite caméra. En d'autres termes, la caméra 40 est agencée de sorte à recevoir des rayons lumineux renvoyés par le second miroir 23 en direction de l'ouverture 24. La caméra 40 est de type connu de l'homme du métier, et comporte par exemple un objectif 41 et un capteur 42. Le capteur 42 est par exemple sensible dans une bande de longueurs d'ondes visibles (c'est-à-dire comprises entre 0.4 micromètres et 0.7 micromètres) et/ou dans une bande de longueurs d'ondes infrarouges (c'est-à-dire comprises entre 0.7 micromètres et 100 micromètres). Dans le cas d'un capteur 42 sensible dans une bande de longueurs d'ondes infrarouge, ledit capteur est de préférence sensible dans une des bandes de longueurs d'ondes suivantes : - 0.7 à 3 micromètres (bande I), - 3 à 5 micromètres (bande II), - 8 à 14 micromètres (bande III). La figure 5 représente schématiquement les principales étapes d'un procédé de fabrication d'un module optique 20 selon l'invention, lesquelles 30 sont : - 70 fabrication d'un corps monolithique en matériau transparent, - 72 usinage du corps monolithique pour former la première surface de réflexion 220, de forme complémentaire d'une forme prédéfinie pour le premier miroir 22, et pour former la seconde surface de réflexion 230, de forme complémentaire d'une forme prédéfinie pour le second miroir 23, - 74 dépôt d'une couche 25 de matériau réfléchissant sur la première surface de réflexion 220 et la seconde surface de réflexion 230, pour former respectivement le premier miroir 22 et le second miroir 23. L'étape 70 de fabrication du corps monolithique 21 vise à fournir un corps monolithique à usiner, éventuellement avec une forme proche de sa forme finale après usinage, mais pas nécessairement avec la précision recherchée. L'étape 72 d'usinage vise à former les première et seconde surfaces de réflexion, sur lesquelles vont être réalisés le premier miroir 22 et le second miroir 23. On comprend que la précision de la position du premier miroir 22 par rapport au second miroir 23 sera essentiellement déterminée par la précision des opérations d'usinage. Si une précision importante est souhaitée, c'est-à-dire inférieure à 100 nanomètres, voire inférieure à 10 nanomètres, l'étape 72 d'usinage met par exemple en oeuvre un dispositif comportant une tête d'usinage à diamant. De tels dispositifs permettent d'obtenir une précision d'usinage de l'ordre de la dizaine de nanomètres, voire quelques nanomètres, y compris pour l'usinage de corps monolithiques 21 en PMMA. On comprend que d'autres types de dispositifs d'usinage (c'est-à-dire ne comportant pas de tête d'usinage à diamant) peuvent être mis en oeuvre, en particulier si de tels niveaux de précision (dizaine de nanomètres ou moins) ne sont pas nécessaires pour l'application envisagée. De préférence, la première surface de transmission 250 et la seconde surface de transmission 240 sont également formées au cours de l'étape 72, avec le même dispositif d'usinage que celui mis en oeuvre pour usiner la première surface de réflexion 220 et la seconde surface de réflexion 230. Dans une variante préférée, le dépôt d'une couche de matériau réfléchissant sur la première surface de réflexion 220 et la seconde surface de réflexion 230 est effectué par métallisation sous vide. In the example illustrated in FIG. 3a, the opening 24 is surrounded by the first mirror 22. The second mirror 23 is visible by transparency through the opening 24. In the example illustrated by FIG. 3b, the second mirror 23 is surrounded by the first transmission surface 250. The first mirror 22 is visible by transparency. Nothing excludes, according to other examples not illustrated by figures, to have a panoramic field of view of angular width less than 360 degrees around the axis X. This may for example be the case if the first mirror 22 and / or the second mirror 23 are not symmetrical about the X axis. In a preferred variant, the monolithic body 21 is made of polymethylmethacrylate (also known by the acronym PMMA). Polymethyl Methacrylate ") Nothing, according to other embodiments, makes it possible to use other types of transparent materials.The use of PMMA is advantageous because this material has excellent properties in terms of transmission of the material. In addition, PMMA is a material that can be machined with very high precision (less than 100 nanometers or even less than 10 nanometers). layers of reflective material, covering the first reflection surface 220 and the second reflection surface 230 (forming the first mirror 22 and the second mirror 23), are metal layers. Preferably, the metal used is silver or aluminum. Such metals are advantageous because they have good reflectivity (95% for silver, 90% for aluminum). The realization of the first mirror 22 and the second metal mirror 23 makes it possible to implement metallization processes known to those skilled in the art, such as vacuum metallization processes. In addition, silver and aluminum are metals which, on the one hand, make it possible to obtain a good reflection of the incident light rays and, on the other hand, are adapted to a deposit by a vacuum metallization process . Advantageously, the layers 25 of reflective material, in particular when they are made of metal, are covered on the opposite side to the monolithic body, with a protective layer against corrosion. For example, protection against corrosion is provided by means of a layer of silicon oxide. Preferably, the first transmission surface 250 is covered with a light reflection reduction layer, i.e., said first transmission surface is anti-reflective. This has the advantage of improving the transmission of light rays into the interior of the monolithic body 21, and consequently of improving the visibility of the scene observed. In other examples, the second transmission surface 240 is also anti-reflective. FIG. 4 schematically represents a panoramic vision device 30 comprising an optical module 20 according to the invention. In addition to the optical module 20, the panoramic vision device 30 also comprises a camera 40 adapted to acquire at least one image along an optical path O. As shown in FIG. 4, the camera 40 is arranged so that the second surface of transmission 240 of the monolithic body 21 and the second reflection surface 230 are on the optical path O of said camera. In other words, the camera 40 is arranged to receive light rays returned by the second mirror 23 towards the opening 24. The camera 40 is of a type known to those skilled in the art, and comprises, for example an objective 41 and a sensor 42. The sensor 42 is for example sensitive in a band of visible wavelengths (that is to say between 0.4 micrometers and 0.7 micrometers) and / or in a band of lengths of infrared waves (that is to say between 0.7 micrometers and 100 micrometers). In the case of a sensitive sensor 42 in an infrared wavelength band, said sensor is preferably sensitive in one of the following wavelength bands: - 0.7 to 3 micrometers (I-band), - 3 to 5 micrometers (band II), - 8 to 14 microns (band III). FIG. 5 schematically represents the main steps of a method of manufacturing an optical module 20 according to the invention, which are: - 70 fabrication of a monolithic body made of transparent material, - machining of the monolithic body to form the first reflection surface 220, of complementary shape of a predefined shape for the first mirror 22, and to form the second reflection surface 230 of complementary shape of a predefined shape for the second mirror 23, 74 layer 25 of reflective material on the first reflection surface 220 and the second reflection surface 230, to form respectively the first mirror 22 and the second mirror 23. The step 70 of manufacturing the monolithic body 21 is intended to provide a monolithic body to machining, possibly with a shape close to its final shape after machining, but not necessarily with the desired accuracy. The machining step 72 aims to form the first and second reflection surfaces, on which will be made the first mirror 22 and the second mirror 23. It is understood that the accuracy of the position of the first mirror 22 relative to the second mirror 23 will be determined essentially by the precision of the machining operations. If an important precision is desired, that is to say less than 100 nanometers, or even less than 10 nanometers, the machining step 72 uses, for example, a device comprising a diamond machining head. Such devices make it possible to obtain a machining precision of the order of tens of nanometers, or even a few nanometers, including for the machining of monolithic bodies 21 in PMMA. It is understood that other types of machining devices (that is to say not having a diamond machining head) can be implemented, particularly if such levels of precision (tens of nanometers or less) are not necessary for the intended application. Preferably, the first transmission surface 250 and the second transmission surface 240 are also formed during step 72, with the same machining device as that used for machining the first reflection surface 220 and the second reflection surface 230. In a preferred embodiment, the deposition of a layer of reflective material on the first reflection surface 220 and the second reflection surface 230 is performed by vacuum metallization.

La description ci-avant illustre clairement que par ses différentes caractéristiques et leurs avantages, la présente invention atteint les objectifs qu'elle s'était fixés. En effet, l'utilisation d'un module optique 20 comportant un corps monolithique 21 sur lequel des couches de matériau réfléchissant sont déposées pour former le premier miroir 22 et le second miroir 23, permet de conserver inchangée la position du premier miroir 22 par rapport à la position du second miroir 23, même en cas de choc. En outre, le positionnement du premier miroir 22 par rapport au second miroir 23 pourra s'effectuer de manière précise par usinage du corps monolithique 21. The above description clearly illustrates that by its different characteristics and advantages, the present invention achieves the objectives it has set for itself. Indeed, the use of an optical module 20 comprising a monolithic body 21 on which layers of reflective material are deposited to form the first mirror 22 and the second mirror 23, allows unchanged the position of the first mirror 22 relative to at the position of the second mirror 23, even in case of shock. In addition, the positioning of the first mirror 22 relative to the second mirror 23 can be carried out accurately by machining the monolithic body 21.

Claims

CLAIMS1 - Optical module (20) of device (30) for panoramic vision, comprising a first mirror (22) and a second mirror (23) arranged facing one another, said first mirror being able to reflect rays light from a scene towards the second mirror (23), said second mirror being able to reflect said light rays in the direction of an opening of the first mirror (22), characterized in that: - the optical module (20) comprises a monolithic body (21) of transparent material, the first mirror and the second mirror being formed by layers of reflective material covering opposite surfaces of said monolithic body, respectively a first reflection surface (220) and a second reflection surface ( 230), the monolithic body (21) has a first transmission surface (250) through which light rays from the observed scene can enter the monolithic body (21) in the direction of the at first reflective surface (220), - the aperture (24) of the first mirror (22) is formed by a second transmission surface (240) of the monolithic body (21) by which light rays reflected by the second mirror ( 23) can leave the monolithic body (21).

2 - optical module (20) according to claim 1, characterized in that the monolithic body (21) is polymethyl methacrylate.

3 - optical module (20) according to one of claims 1 to 2, characterized in that the first mirror (22) and the second mirror (23) are formed by metal layers, preferably silver or silver. aluminum.

4 - optical module (20) according to claim 3, characterized in that the metal layers, forming the first mirror (22) and the second mirror (23), are covered, on the opposite side to the monolithic body (21), d a protective layer against corrosion.

5 - optical module (20) according to one of the preceding claims, characterized in that the first transmission surface (250) is covered with a reduction layer of the reflection of light rays.

6 - optical module (20) according to one of the preceding claims, characterized in that said optical module is symmetrical of revolution.

7 - A method of manufacturing an optical module (20) according to one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises the steps of: - (70) manufacture of the monolithic body of transparent material, - (72) machining the monolithic body (21) to form the first reflection surface (220), of complementary shape to a shape of the first mirror (22), and to form the second reflection surface (230), of complementary shape to a predefined shape of the second mirror (23), - (74) deposition of a layer (25) of reflective material on the first reflection surface (220) and the second reflection surface (230), respectively to form the first mirror ( 22) and the second mirror (23).

8 - Process according to claim 7, characterized in that, during the step (72) of machining to form the first reflection surface (220) and the second reflection surface (230), it also forms the first transmission surface (250) and the second transmission surface (240) by means of the same machining device.

9 - Process according to one of claims 7 to 8, characterized in that the monolithic body (21) is machined by means of a diamond machining head.

10 - Method according to one of claims 7 to 9, characterized in that the deposition of a layer (25) of reflective material on the first reflection surface (220) and the second reflection surface (230) is performed by vacuum metallization.

11 - Device (30) panoramic vision characterized in that it comprises: - an optical module (20) according to one of claims 1 to 6, - a camera (40) adapted to acquire at least one image along a path optical (0), said camera being arranged so that the second transmission surface (240) and the second reflection surface (230) of the monolithic body (21) are on the optical path (0) of said camera.

12 - device (30) for panoramic vision according to claim 11, characterized in that the camera (40) is sensitive in a band of visible wavelengths and / or in a band of infrared wavelengths.

13 - Aircraft, characterized in that it comprises a device (30) for panoramic vision according to one of claims 11 to 12.